【節(jié)能學(xué)院】淺談城市綜合管廊分類(lèi)及其運(yùn)維管理

01

前言

綜合管廊（日本稱(chēng)“共同溝”、中國(guó)臺(tái)灣稱(chēng)“共同管道”），就是地下城市管道綜合走廊，即在城市地下建造一個(gè)隧道空間，將電力、通信，燃?xì)?、供熱、給排水等各種工程管線(xiàn)集于一體，設(shè)有專(zhuān)門(mén)的檢修口、吊裝口和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)和管理，推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)，是創(chuàng)新城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要舉措，不僅可以逐步消除“馬路拉鏈”、“空中蜘蛛網(wǎng)”等問(wèn)題，用好地下空間資源，提高城市綜合承載能力，滿(mǎn)足民生需求，而且可以帶動(dòng)有效投資、增加公共產(chǎn)品供給，提升城市發(fā)展質(zhì)量，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添新動(dòng)力。

關(guān)鍵字： 綜合管廊 電力監(jiān)控 消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng) 能效管理

02

綜合管廊類(lèi)型介紹

（一）按其所容納的管線(xiàn)劃分：

1.干線(xiàn)綜合管廊：一般設(shè)置于道路中央下方或道路紅線(xiàn)外綜合管廊帶內(nèi)，主要輸送原站(如自來(lái)水廠(chǎng)、發(fā)電廠(chǎng)、燃?xì)庵圃鞆S(chǎng)等)到支線(xiàn)綜合管廊，其一般不直接服務(wù)沿線(xiàn)地區(qū)。其主要收容的管線(xiàn)為電力、通訊、自來(lái)水、燃?xì)?、熱力等管線(xiàn)，有時(shí)根據(jù)需要也將排水管線(xiàn)收容在內(nèi)。在干線(xiàn)綜合管廊內(nèi)，電力從超高壓變電站輸送至一、二次變電站，通訊主要為轉(zhuǎn)接局之間的信號(hào)傳輸，燃?xì)庵饕獮槿細(xì)鈴S(chǎng)至高壓調(diào)壓站之間的輸送。干線(xiàn)綜合管廊的斷面通常為圓形或多格箱形，綜合管廊內(nèi)一般要求設(shè)置工作通道及照明、通風(fēng)等設(shè)備。干線(xiàn)綜合管廊的特點(diǎn)主要為：穩(wěn)定大流量的運(yùn)輸、高度的安全性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、兼顧直接供給到穩(wěn)定使用的大型用戶(hù)、一般需要專(zhuān)用的設(shè)備、管理及運(yùn)營(yíng)比較簡(jiǎn)單。

2.支線(xiàn)型綜合管廊：主要負(fù)責(zé)將各種供給從干線(xiàn)綜合管廊分配、輸送至各直接用戶(hù)。其一般設(shè)置在道路的兩旁，收容直接服務(wù)的各種管線(xiàn)。支線(xiàn)綜合管廊的斷面以矩形斷面較為常見(jiàn)，一為單格或雙格箱型結(jié)構(gòu)。內(nèi)部要求設(shè)置工作通道及照明、通風(fēng)設(shè)備。主要特點(diǎn)為：有效(內(nèi)部空間)斷面較小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單施工方便、設(shè)備多為常用定型設(shè)備、一般不直接服務(wù)大型用戶(hù)。

3.纜線(xiàn)型綜合管廊：主要負(fù)責(zé)將市區(qū)架空的電力、通訊、有線(xiàn)電視、道路照明等電纜收容至埋地的管道。一般設(shè)置在道路的人行道下面，其埋深較淺，一般在1.5米左右。以矩形斷面較為常見(jiàn)，一般不要求設(shè)置工作通道及照明、通風(fēng)等設(shè)備，僅增設(shè)供維修時(shí)用的工作手孔即可。

4.干支線(xiàn)混合型綜合管廊：干支線(xiàn)混合綜合管廊在干線(xiàn)綜合管廊和支線(xiàn)綜合管廊的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上各有取舍，一般適用于道路較寬的城市道路。

（二）按斷面形式劃分：

1.矩形綜合管廊

2.半圓形綜合管廊

3.圓形綜合管廊

4.拱形綜合管廊

03

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)

綜合管廊（Underground Pipe Gallery;utility tunnel）一般是建于城市地下用于容納兩類(lèi)及以上城市工程管線(xiàn)的構(gòu)筑物及附屬設(shè)施，將電力、自來(lái)水、熱力、煤氣、電信、網(wǎng)絡(luò)等市政公用管線(xiàn)根據(jù)規(guī)劃要求集中敷設(shè)在同一個(gè)構(gòu)建物內(nèi)，實(shí)施統(tǒng)一設(shè)計(jì)、施工、管理的市政公用隧道空間，并且還具備排水、通風(fēng)、照明、通信和監(jiān)控等功能。主要的作用就是為了避免城市道路被反復(fù)開(kāi)挖，減少城市污染，為城市運(yùn)轉(zhuǎn)提供各種能源和通信，保證城市運(yùn)轉(zhuǎn)的高效。無(wú)論承載的管線(xiàn)出現(xiàn)故障，還是自身附屬設(shè)備出現(xiàn)故障，都可能造成部分功能的癱瘓，因此建設(shè)綜合管廊時(shí)需要設(shè)置各類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)傳感器用于監(jiān)測(cè)和控制管廊內(nèi)部設(shè)施運(yùn)行情況。通常包括：管廊附屬地面及內(nèi)部供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、排水排煙系統(tǒng)、環(huán)境溫、濕度，可燃?xì)怏w探測(cè)、門(mén)禁、入侵檢測(cè)、視頻、巡更等。

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理系統(tǒng)集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)于一體，為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持。

AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)

（一）電力監(jiān)控/能源管理系統(tǒng)板塊

綜合管廊電力監(jiān)控系統(tǒng)板塊主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電所，對(duì)變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對(duì)0.4kV出線(xiàn)配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于測(cè)控出線(xiàn)回路電氣參數(shù)和用能情況，可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等，電力監(jiān)控系統(tǒng)可以直觀(guān)顯示一次系統(tǒng)圖，并實(shí)時(shí)顯示各電壓等級(jí)各回路的遙測(cè)量、遙信量和報(bào)警信號(hào)等，遙測(cè)量包括電壓、電流、功率、功率、電能等電參量，高低壓柜內(nèi)電氣節(jié)點(diǎn)溫度值等。

綜合管廊能電力監(jiān)控系統(tǒng)

變電站運(yùn)行監(jiān)視

遙信量包括中壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)路斷路器、手車(chē)、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、地刀開(kāi)關(guān)的分合狀態(tài)，柜內(nèi)弧光探頭的鏈路狀態(tài)、斷路器彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)及遠(yuǎn)方就地控制狀態(tài)；

報(bào)警信號(hào)包括微機(jī)保護(hù)裝置的告警信號(hào)、保護(hù)跳閘信號(hào)及裝置異常信號(hào)\線(xiàn)路弧光保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、節(jié)點(diǎn)溫度告警及設(shè)備通信異常告警，異常信號(hào)可以通過(guò)聲光報(bào)警。

事件順序記錄

故障錄波分析

無(wú)線(xiàn)測(cè)溫

（二）電氣安全系統(tǒng)板塊

AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對(duì)配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器，消防設(shè)備電源傳感器、防火門(mén)狀態(tài)傳感器，接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，并且對(duì)UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。

1.電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)板塊

電氣火災(zāi)探測(cè)器一般設(shè)置在變電所0.4kV饋線(xiàn)側(cè)，采集數(shù)據(jù)漏電電流和線(xiàn)纜溫度后上傳至監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣安全預(yù)警?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的傳感器監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線(xiàn)纜溫度，異常時(shí)實(shí)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的預(yù)警子系統(tǒng)，由電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)、電氣火災(zāi)監(jiān)控單元、剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器以及測(cè)溫式電氣火災(zāi)探測(cè)器組成，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)構(gòu)成一套完整的預(yù)防電氣火災(zāi)的監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可集成至管廊的AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)并提供預(yù)警信號(hào)。

2.消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)板塊

管廊消防設(shè)備比較多，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)主要功能就是用于監(jiān)測(cè)消防設(shè)備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備可以正常投入使用。

消防設(shè)備電源監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)采用消防二總線(xiàn)，以機(jī)房分區(qū)設(shè)置區(qū)域分機(jī)采集消防設(shè)備電源狀態(tài)，區(qū)域分機(jī)通過(guò)二總線(xiàn)接收多臺(tái)傳感器的電壓、電流信息和開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備電源工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視。

3. 防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)板塊

防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過(guò)防火門(mén)監(jiān)控模塊及其附件來(lái)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)常開(kāi)，常閉防火門(mén)的狀態(tài)；當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，控制現(xiàn)場(chǎng)的常開(kāi)防火門(mén)關(guān)閉，并通過(guò)門(mén)磁開(kāi)關(guān)來(lái)反饋現(xiàn)場(chǎng)的防火門(mén)的關(guān)閉狀態(tài)，有效抑制火勢(shì)蔓延阻止煙氣擴(kuò)散，確保人員安全疏散及減少火災(zāi)損失。

4.消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)板塊

根據(jù)消防要求還需要設(shè)置消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)，用于火災(zāi)狀態(tài)下人員的疏散指示，一旦發(fā)生火災(zāi)，通過(guò)消防應(yīng)急照明和疏散指示燈具指引快速疏散。

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)由主機(jī)、集中電源、指示燈具和照明燈具組成，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的應(yīng)急預(yù)案快速啟動(dòng)疏散方案引導(dǎo)人員疏散。

根據(jù)管廊環(huán)境要求，可以選擇高防護(hù)等級(jí)或防爆型照明和指示燈具。

（三）智能照明系統(tǒng)板塊

1.防火分區(qū)單獨(dú)控制，分區(qū)內(nèi)設(shè)置智能控制面板就地驅(qū)動(dòng)器；開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器連接消防報(bào)警系統(tǒng)，接收消防報(bào)警信息，強(qiáng)制打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器回路。

2.廊內(nèi)上方安裝智能照明傳感器，使人員進(jìn)入管廊內(nèi)自動(dòng)開(kāi)啟燈具，在管廊內(nèi)停留燈具保持常亮，離開(kāi)后燈具關(guān)閉。

3.除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

4.考慮現(xiàn)場(chǎng)模塊分布較廣，距離過(guò)長(zhǎng)，除了現(xiàn)場(chǎng)的控制方式外，還可用電腦端實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控當(dāng)前區(qū)域的照明情況，必要時(shí)可遠(yuǎn)程控制該區(qū)域的照明。

5.系統(tǒng)支持單控、區(qū)域控制、自動(dòng)控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)光控制等多種控制方式，支持延時(shí)控制，避免同時(shí)亮燈負(fù)荷對(duì)配電系統(tǒng)造成沖擊。模塊不依賴(lài)系統(tǒng)，可獨(dú)立工作，每個(gè)模塊均自帶時(shí)間模塊，可根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)識(shí)別日出日落時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。

（四） 變電站環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)板塊

變電所環(huán)境監(jiān)測(cè)包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門(mén)禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警，同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

1.溫濕度監(jiān)測(cè)

管廊配電室區(qū)域?qū)Νh(huán)境溫濕度要求比較高，檢測(cè)重要區(qū)域的溫濕度分布，通過(guò)溫濕度傳感器連接到網(wǎng)關(guān)通訊接口上傳平臺(tái)，完成管廊配電室溫濕度監(jiān)控功能。

2.水浸監(jiān)測(cè)

水浸屬于開(kāi)關(guān)報(bào)警監(jiān)測(cè)量，可以用開(kāi)關(guān)量檢測(cè)獲得。具體方法是：通過(guò)漏水感應(yīng)線(xiàn)緊貼在空調(diào)下面的地板下，傳感器檢測(cè)報(bào)警信號(hào)接開(kāi)關(guān)量采集裝置，然后在軟件配置相應(yīng)的名稱(chēng)和告警閾值，即簡(jiǎn)單方便地完成了防盜紅外、漏水和煙霧檢測(cè)監(jiān)控。

3.煙霧報(bào)警

煙感屬于開(kāi)關(guān)報(bào)警監(jiān)測(cè)量，可以用ARTU開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊采集，將煙霧傳感器安裝在天花板頂上，避免空調(diào)直接對(duì)準(zhǔn)方位，通過(guò)煙霧傳感器可以感知管廊產(chǎn)生的煙霧并提前預(yù)警。

4.氣體報(bào)警

綜合管廊然氣艙室連接變電站可能會(huì)產(chǎn)生一定的可燃?xì)怏w，比如天然氣，這是一種易爆的氣體，達(dá)到一定的濃度必須啟動(dòng)排風(fēng)設(shè)備及時(shí)清除。

可在網(wǎng)關(guān)設(shè)置自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)邏輯，當(dāng)網(wǎng)關(guān)檢測(cè)到氫氣濃度超過(guò)設(shè)定值，在發(fā)出預(yù)警信號(hào)的同時(shí)可以自動(dòng)啟動(dòng)排風(fēng)風(fēng)機(jī)，確保氫氣濃度在安全程度內(nèi)。

5.門(mén)禁及紅外監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)可以采集管廊門(mén)禁狀態(tài)和紅外報(bào)警，并在系統(tǒng)平面圖上顯示門(mén)禁開(kāi)閉狀態(tài)并通過(guò)顏色預(yù)警，防止有人意外進(jìn)入未授權(quán)區(qū)域。

6.空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)管廊變電站內(nèi)空氣質(zhì)量和粉塵含量。

04

安科瑞綜合管廊能效管理平臺(tái)的應(yīng)用

面向未來(lái)，根據(jù)用戶(hù)需求，配置AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理系統(tǒng)，將為管廊提供全方位的監(jiān)測(cè)和控制，從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì)，解決綜合管廊在管理過(guò)程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和可管理性，提升管廊基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。

未來(lái)，安科瑞將為更多城市建設(shè)數(shù)以千計(jì)的綜合管廊能效管理系統(tǒng)，繼續(xù)為建設(shè)智慧管廊、安全管廊提供數(shù)據(jù)支持。